Simulador RISC-V

Este repositório contém um simulador educacional de um processador RISC-V implementado em Java. O projeto simula um pipeline clássico de 5 estágios, permitindo a execução, visualização e depuração de programas em Assembly RISC-V.

Estrutura do Projeto

• Auxiliares: Classes utilitárias para parsing, encoding e decodificação de instruções.

  • AssemblyParser.java: Montador que lê arquivos .asm, resolve labels e carrega instruções/dados na memória.
  • Encoder.java: Codifica instruções Assembly em binário RISC-V.
  • Decoder.java: Decodifica instruções binárias para identificar operação, registradores e imediatos.
  • InstructionInfo.java: Estrutura auxiliar para informações de cada instrução.

• Estagios: Implementação dos estágios do pipeline.

  • InstructionFetch.java: Busca a próxima instrução na memória.
  • ReadRegister.java: Decodifica a instrução e lê os registradores.
  • Execution.java: Executa operações aritméticas/lógicas e resolve branches.
  • ReadMemory.java: Realiza acesso à memória de dados (load/store).
  • WriteBack.java: Escreve resultados de volta no banco de registradores.

• Pipeline: Registradores de pipeline entre os estágios (IFID, IDEX, EXMEM, MEMWB) e controle do PC.

• Unidade Funcionais: Componentes funcionais do processador.

  • BancoRegistradores.java: Banco de 32 registradores inteiros.
  • Memoria.java: Memória de instruções e dados.
  • ALU.java: Classe que representa Unidade Lógica e Aritmética responsável pelas operações aritméticas e lógicas do processador.

• exemplo.asm: Exemplo de programa Assembly RISC-V para teste do simulador.

Como funciona

1. O AssemblyParser lê o arquivo .asm, resolve labels e carrega instruções/dados na memória.
2. O pipeline executa instruções em 5 estágios, propagando sinais e dados entre os registradores de pipeline.
3. O simulador suporta instruções aritméticas, lógicas, loads, stores, branches e jumps do RISC-V básico.

Como executar

1. Compile todos os arquivos Java:

   javac */*.java *.java
   

2. Execute a classe principal (exemplo):

   java Processador
   

3. Insira no terminal o arquivo .asm que deseja rodar e pronto :)

Observações

• O simulador é voltado para fins didáticos e não cobre todas as instruções do RISC-V.
• O projeto pode ser expandido para incluir interface gráfica, forwarding, detecção de hazards e suporte a mais instruções.

Autoria

• Eduardo Rottschaefer
• João Victor Machado Sperle
• Allan Vignoli dos Santos
• João Vitor Pereira Rodrigues
• José Enrique Viana de Oliveira